Mais sobre o novo “monstrinho”* do Stephen C. Meyer

O novo livro do Stephen C. Meyer (criacionista do design inteligente) tem mais uma coisa que deve ser referida: a arte de “quote mine” está presente na forma de uma colagem de frases de um artigo de um cientista sobre o registo fóssil da radiação (“explosão”) do Câmbrico, tendo a última frase da citação uma distância de 15 páginas das frases anteriores às reticências. É impressionante.

Para mais detalhes consultem esta entrada do Panda’s Thumb: “Stephen Meyer: workin’ in the quote mines” (disponível aqui: http://pandasthumb.org/archives/2013/08/stephen-meyer-w.html#more).

* O novo livro de propaganda criacionista do Stephen Meyer - “Darwin’s Doubt”. 

Homologia, homoplasia e evidências da evolução

A homologia é testada, não se pressupondo que as semelhanças entre certas estruturas anatómicas, genes ou proteínas indicam por si só que estes são homólogos (isto é, que estes partilham um ancestral comum). Uma abordagem interessante para distinguir entre múltiplas origens e ancestralidade comum, é a apresentado por Douglas Theobald num artigo intitulado “A formal test of the theory of universal common ancestry” (1). Outra abordagem (2) é que, apesar de que talvez o que Theobald pretendia fazer seja inalcançável, há várias linhas de evidência que levam os cientistas a poder afirmar que a origem independente (o que incluiu evolução convergente por selecção devido á função da proteína) é muito menos provável do que a ancestralidade comum: várias vias estão disponíveis para a evolução proteica, os casos registados de evolução convergente não incluem sequências muito semelhantes, enzimas diferentes têm a mesma função.

Muitas vezes ao analisar dados moleculares (que são usados na elaboração de hipóteses filogenéticas) descobrem-se casos de homoplasia anatómica (morfológicas), como aconteceu com certas espécies de plantas da família Malvaceae (malvas) (3). Mais ainda, um bom exemplo de homologia genética, mas não anatómica é o do gene regulador Pax6, que existe em animais tão distintos como moscas do género Drosophila e ratos, o qual funciona como um interruptor para diferentes programas de desenvolvimento em diferentes tipos de organismos, sendo tido como homólogo não só apenas pela sua semelhança bioquímica (sequencial), mas pela sua distribuição taxonómica (4).

Em termos de desenvolvimento anatómico temos o exemplo dos arcos branquiais, cuja distribuição taxonómica das vias de desenvolvimento através destes é evidência para ancestralidade comum entre peixes e tetrápodes (4).

Há ainda que distinguir dois tipos de homologia molecular: um par de genes pode incluir parálogos, que partilham um gene ancestral em comum que se duplicou, ou ortólogos, cujo ancestral comum estava presente numa espécie que deu origem a outras, suas descendentes, cada uma com a sua versão do mesmo gene. Os últimos são usados para construir árvores filogenéticas de uma espécie e os primeiros são usados para construir árvores de genes. E, como já foi referido algures aqui no blog, em filogenética não se assume ancestralidade comum.

As evidências da evolução não estão apenas nas semelhanças observadas entre genes, proteínas e estruturas anatómicas, mas no padrão que elas formam – Já foram dados vários exemplos anteriormente (ao longo dos textos deste blog) e, de um modo geral, é o padrão de uma árvore genealógica.

Apesar de tudo o que eu já expliquei ser assim desde que se estudam estas coisas os criacionistas não conseguem acertar uma relativamente ao assunto, o que ficou bastante explicito no livro de Wells, "Icons of Evolution" (2000).

Nota: Uma extensa crítica ao livro de Wells, “Icons of Evolution” (2000), elaborada pelo Dr. Alan D. Gishlick do NCSE (geólogo), pode ser encontrada aqui: http://ncse.com/creationism/analysis/icons-evolution.

Referências:

1. “A formal test of the theory of universal common ancestry”, Nature – Maio, 2010. Ver o artigo completo aqui.

2. http://www.biologydirect.com/content/5/1/64

3.http://www.rjb.csic.es/jardinbotanico/ficheros/documentos/pdf/pubinv/GNF/Escobar_Malva_alliance_MPE09.pdf

4. http://ncse.com/creationism/analysis/icon-3-homology

O gato Garfield da vida real

Este é o gato Garfield da vida real:

(Via "Why evolution is true".)

NÃO sou criacionista

Relativamente a um pequeno texto que coloquei aqui no blog com o título "Sou criacionista", tenho que informar os leitores de que isso era uma ironia e que eu não sou de facto criacionista. Sou ateia. O texto foi removido.

P.S.: Isto vem a propósito da reacção de pessoas que me conhecem pessoalmente ao texto referido.  

Evidências da evolução no corpo humano

A cauda é partilhada por todos os mamíferos a certo ponto do desenvolvimento.

Os humanos também têm uma cauda vestigial ou verdadeira, em contraste com a pseudo-cauda e ambas aparecem por vezes nos recém-nascidos, o que, no primeiro caso, é designado por atavismo. Mesmo os humanos adultos têm uma cauda (óssea) vestigial, que é o cóccix – as vértebras terminais que por vezes nos dão dores de costas. Estes factos reflectem a herança em comum, não só com os outros primatas, mas com os outros mamíferos.

É importante distinguir a cauda vestigial, ou seja, o atavismo nos recém-nascidos da pseudo-cauda que também aparece nos bebés pelo exame clínico e patológico. Vários estudos indicaram a natureza benigna da verdadeira cauda. A verdadeira cauda surge a partir do remanescente mais distal da cauda embrionária, contém tecido adiposo, conjuntivo, músculo e tecido nervoso, e é coberto por pele. As pseudo-caudas representam uma variedade de lesões que têm uma semelhança superficial com as caudas vestigiais ou caudas verdadeiras. A análise dos relatos de casos indica que a espinha bífida é a anomalia mais frequente que convive com ambas as caudas.

A cauda vestigial surge pela retenção das estruturas encontradas normalmente no desenvolvimento fetal. A embriogénese associada á cauda humana é observada pela primeira vez na quarta semana de gestação.

Esta pode ter até 13 centímetros, pode mover-se e contrair-se, e ocorre duas vezes mais em homens do que em mulheres. Uma verdadeira cauda é facilmente removida cirurgicamente, sem efeitos residuais. Raramente é familiar. Pseudo-caudas são lesões variadas que têm em comum uma saliência na região lombossacral. A causa mais frequente de uma pseudo-cauda é um prolongamento anormal das vértebras do cóccix ou, entre outras lesões, um fina e alongado feto parasitário.

Aquilo a que normalmente chamamos “pele de galinha”, ou seja, o reflexo pilomotor pode também ser considerado um vestígio. Quando uma pessoa tem frio ou está assustada, pequenos músculos na base de cada pêlo contraem, fazendo com que os pêlos do corpo fiquem em pé. Em animais com mais pêlo, isso é um reflexo útil: os pêlos erectos fazem uma armadilha de ar para criar uma camada de isolamento, e eles também fazem o animal parecer maior. No entanto isso no ser humano é inútil. Isto seria de esperar se animais mais peludos (como os chimpanzés) tivessem sido ancestrais do Homo Sapiens.

Todas estas evidências apontam para uma coisa: evolução. Para quem não gosta: proponha ou cale-se.

Refs.:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1779337?dopt=Abstract

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6373560

http://www.hindawi.com/journals/aop/2011/153797/

Eva mitocôndrial

"Eva mitocôndrial" é o termo que é normalmente usado em divulgação científica (por ser fácil de memorizar) para designar a nossa ancestral comum matrilínear mais recente. Esta viveu em África há 99.000-148.000 anos.

Esta mulher não foi a primeira das mulheres modernas (em termos de anatomia) no planeta, mas sim apenas uma de milhares de mulheres suas contemporâneas, com uma linhagem materna contínua até aos dias de hoje. É, então, de notar que não existe qualquer relação entre esta mulher e a Eva bíblica. 

Como existe uma "Eva mitocôndrial", existe um "Adão do cromossoma Y", ou seja, o ancestral comum mais recente dos humanos actuais por via patrilínear, designação que não se encontra fixada num só indivíduo. É de notar que não existem evidências de que este tenha vivido próximo da "Eva mitocôndrial", quanto mais se que tenham alguma vez acasalado. Além disso, as estimativas da época em que viveu, apesar de variarem, na sua maioria apontam para que seja muito antes da "Eva mitocôndrial". À semelhança desta, foi penas um dos muitos homens seus contemporâneos, com uma linhagem paterna contínua até aos dias de hoje. Mais uma vez: não há qualquer relação com o conto bíblico.

Muitas vezes as designações "Eva mitocôndrial" e "Adão do cromossoma Y" são utilizadas sem qualquer explicação ou contexto, podendo fazer com que as pessoas percebam que se tratam das mesmas pessoas de que fala o mito da criação judaico-cristão, o que, como já expliquei em cima está totalmente errado. Só pela cronologia estaria errado, além de não terem sido as primeiras pessoas, únicas no seu tempo. Não existem quaisquer evidências de que o Adão e Eva bíblicos tenham existido, apenas de que o "Adão e Eva" genéticos existiram há dezenas ou centenas de milhares de anos (e não há 6 a 10 mil anos). 

Refs.:

http://www.huffingtonpost.com/2013/08/01/genetic-adam-eve-chromosome-men-man_n_3691084.html 

http://www.sciencenews.org/view/generic/id/352058/description/Y_chromosome_analysis_moves_Adam_closer_to_Eve

http://mbe.library.arizona.edu/data/1993/1001/2taka.pdf 

Mais evidências moleculares da evolução

O apoio para a ancestralidade comum devido a estudos de sequências moleculares passa pelos genes que estão presentes em todos os organismos vivos actualmente e depende da semelhança desses num contexto específico: redundância funcional proteica.

Há certos genes que todos os organismos vivos têm, porque desempenham as funções mais básicas de vida, estes genes são chamados de genes ubíquos ou omnipresentes. Os genes ubíquos não são correlacionados com fenótipos específicos de uma espécie: não têm nenhuma relação com as funções específicas de diferentes espécies. Por exemplo, não importa se é uma bactéria, um ser humano, um peixe, uma baleia, um golfinho, um tentilhão, um cogumelo, uma minhoca ou uma estrela do mar - esses genes estão lá, e todos eles desempenham a mesma função biológica básica. As sequências moleculares de genes ubíquos são funcionalmente redundantes: Qualquer proteína ubíqua tem um número extremamente grande de diferentes formas funcionalmente equivalentes (ou seja, sequências de proteínas que podem executar a mesma função bioquímica).

Obviamente, não há nenhuma razão á priori para que cada organismo tenha que ter a mesma sequência ou sequências semelhantes. Nenhuma sequência específica é funcionalmente necessária em qualquer organismo - tudo o que é necessário é um de um grande número de formas funcionalmente equivalentes de um determinado gene ou proteína ubíqua.

Hereditariedade correlaciona sequências, mesmo na ausência de necessidade funcional: existe um, e somente um, mecanismo observado que faz com que dois organismos diferentes tenham proteínas ubíquas com sequências semelhantes (além da improbabilidade extrema de puro acaso, é claro). Esse mecanismo é a hereditariedade.

Estudos com genes funcionais têm-se centrado em genes de proteínas (ou RNAs) que são comuns (ou seja, estão presentes em todos os organismos). Isto é feito para assegurar que as comparações são independentes do fenótipo específico.

Por exemplo, o O citocromo c é uma proteína essencial e encontrada em todos os organismos, incluindo bactérias e eucariontes. As mitocôndrias de células contêm o citocromo c, onde este transporta electrões num processo metabólico fundamental: a fosforilação oxidativa.

Utilizando para um estudo um gene ubíquo como o do citocromo c, não há razão para supor que dois organismos diferentes devem ter a mesma sequência proteica ou sequências proteicas parecidas, a menos que os dois organismos sejam geneticamente relacionados. Isto é devido, em parte, à redundância funcional das sequências de proteínas e das estruturas. Aqui, a "redundância funcional" indica que muitas sequências de proteínas diferentes formam a mesma estrutura geral e desempenham o mesmo papel biológico. O Citocromo c é uma proteína redundante em termos funcionais, pois muitas sequências diferentes podem desempenhar a mesma função. A maioria dos aminoácidos no citocromo c é muito variável, sendo difícil destruir a sua função modificando os resíduos (1). O citocromo c até um exemplo normalmente utilizado no ensino da biologia evolutiva, mais propriamente da filogenética.

É claro que eu não estaria a ter este trabalho todo se não se confirmasse que existem de facto semelhanças indicativas de relação de ancestralidade. Um exemplo são os humanos e os chimpanzés, outro são os humanos e os morcegos (que, como exemplo, têm muito mais semelhanças entre eles do que entre morcegos e colibris.

Mais uma coisa gira sobre o citocromo c: uma outra proteína, a plastocianina, evoluiu convergentemente para desempenhar a mesma função do citocromo c 6. Tratam-se de duas pequenas proteínas solúveis que contém cobre e um grupo heme, respectivamente, que estão localizadas no lúmen dos tilacóides e fazem a transferência de electrões do citocromo b 6-f para o fotossistema I em muitos dos organismos fotossintéticos. Em cianobactérias, as duas metaloproteínas de facto desempenham um papel respiratório extra como doadores de elétrons para a enzima citocromo c oxidase. Não há nenhuma relação filogenética nem estrutural entre estes, embora partilhem um certo número de parâmetros físico-químicos e semelhanças estruturais que lhes permitem substituir-se mutuamente dependendo da disponibilidade do cobre. Este é um excelente exemplo de evolução convergente, a nível molecular, o qual é interpretado como uma consequência da adaptação microbiana às condições ambientais, segundo a disponibilidade de ferro e cobre. Um estudo sobre o assunto foi publicado em 2011 (Bioenergetic Processes of Cyanobacteria) (2).

Por falar em evolução convergente e homologia, é de notar que os biólogos já em 1970 se preocupavam em arranjar métodos para distinguir homoplasia de homologia verdadeira por métodos estatísticos, ao contrário do que muitos podem pensar, como ilustrado no estudo intitulado “Distinguishing homologous from analogous  proteins” (Systematic Zoology) (3). Devo também lembrar que não se pode usar ortólogos para construir árvores filogenéticas referentes a espécies.

Refs.:

1.     http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2834231?dopt=Abstract (via “Talkorigins”)

2.     http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-94-007-0388-9_21

3.     http://www.cs.uml.edu/~grinstei/91.510/Lectures%201-4%20-%20Sequence%20Analysis/Distinguishing%20Homologous%20from%20Analogous%20proteins.pdf